(DA-EG)m-（DA-PG）n型嵌段聚酯材料的合成与性能

论文摘要

不饱和聚酯树脂是一种重要的热固性树脂,因其具有综合性能优良,成型多样化等特性而被广泛应用于诸多领域,近年来,随着我国经济持续快速发展,对不饱和聚酯树脂的品种、性能也提出了新的要求,迫切需要开发新型的性能更为优良的不饱和聚酯树脂,以满足这些需求。本文以C36二聚脂肪酸、乙二醇、丙二醇及顺丁烯二酸酐为主要原料,合成了（DA-EG）m-（DA-PG）n型嵌段聚酯,并以此为原料合成了（DA-EG）m-（DA-PG）n型嵌段聚酯树脂。研究了（DA-EG）m-（DA-PG）n嵌段聚酯合成的规律性,及（DA-EG）m-（DA-PG）n型嵌段聚酯树脂的力学性能、耐水性、耐化学药品性、耐燃性等特性,结果如下:确定了在30℃,四氢呋喃中,（DA-EG）m-（DA-PG）n型嵌段聚酯的Mark-Houwink方程中的经验常数K值和a值,分别为0.7978和0.01698。同时确定了聚酯的特性粘度与平均分子量的关系为: [η] = 0.01698M0.7978。先以二聚酸与乙二醇为原料,在170℃,真空的条件下制备DA-EG预聚体;再以二聚酸与丙二醇为原料,在同样的条件下制备DA-PG预聚体。最后以DA-EG预聚体、DA-PG预聚体与顺酐为原料,制备（DA-EG）m-（DA-PG）n型嵌段聚酯,聚酯适宜的合成条件为:二聚酸与顺丁烯二酸酐的摩尔比为1:0.8,催化剂对甲苯磺酸的用量为反应物质量的1.0 %,反应温度为160℃,反应时间为4 h。红外光谱和核磁共振H谱验证了目标产物的存在,聚酯分子结构具有很好的规整性。以（DA-EG）m-（DA-PG）n型嵌段聚酯、苯乙烯、引发剂过氧化苯甲酰为原料,制备（DA-EG）m-（DA-PG）n型嵌段聚酯树脂,研究了苯乙烯加入量、过氧化苯甲酰加入量、固化时间、固化温度对（DA-EG）m-（DA-PG）n型嵌段聚酯树脂性能的影响。获得了力学性能、耐水、耐燃性能都较好的聚酯材料,较佳合成条件为:苯乙烯加入量与顺丁烯二酸酐的摩尔比为2.5:1～4:1,过氧化苯甲酰加入量为树脂量的1 %,固化时间为6 h,固化温度为100℃。树脂材料的热性能分析实验表明,制备的（DA-EG）m-（DA-PG）n型嵌段聚酯树脂具有较好的热稳定性,分解温度可达240℃,450℃左右完全分解。实验获得的新型聚酯具有优良的拉伸性、冲击性、耐燃性和耐水性能等。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 主要符号表
• 第一章 前言
• 1.1 本课题研究的目的和意义
• 1.2 二聚脂肪酸的性质、制备及应用概述
• 1.2.1 二聚脂肪酸的结构和性质
• 1.2.2 二聚脂肪酸的制备
• 1.2.2.1 热二聚化法
• 1.2.2.2 白土催化二聚法
• 1.2.2.3 自升压法
• 1.2.2.4 其它二聚化法
• 1.2.3 二聚脂肪酸的主要反应
• 1.2.3.1 氢化反应
• 1.2.3.2 皂化反应
• 1.2.3.3 酯化反应
• 1.2.3.4 与卤化物反应
• 1.2.3.5 与胺反应
• 1.2.3.6 环氧化
• 1.2.3.7 聚合反应
• 1.2.3.8 还原反应
• 1.2.4 二聚脂肪酸的应用概述
• 1.3 聚酯材料种类、性质及其应用概述
• 1.3.1 聚酯的种类
• 1.3.2 不饱和聚酯的性质及其应用概述
• 1.3.2.1 不饱和聚酯的性质
• 1.3.2.2 不饱和聚酯的发展状况及改性进展
• 1.4 国内外研究现状
• 1.4.1 二聚酸基聚酯材料的研究现状
• 1.4.1.1 国外二聚酸基聚酯材料研究现状
• 1.4.1.2 国内二聚酸基聚酯材料研究现状
• 1.4.2 酯化缩聚动力学
• 1.4.2.1 国外酯化缩聚动力学研究现状
• 1.4.2.2 国内酯化缩聚动力学研究现状
• 1.4.2.3 遗传算法在动力学参数估算上的应用
• 1.5 论文所要解决的问题
• 1.6 本课题主要创新点
• m-（DA-PG）_n型嵌段聚酯的合成与表征'>第二章 （DA-EG）_m-（DA-PG）_n型嵌段聚酯的合成与表征
• 2.1 实验原理
• 2.2 实验原料与方法
• 2.2.1 实验材料和仪器
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.2.1 DA-EG 预聚体的合成
• 2.2.2.2 DA-PG 预聚体的合成
• 2.2.2.3 嵌段聚酯的合成
• 2.3 聚酯的纯化
• 2.3.1 纯化原理
• 2.3.2 纯化方法
• 2.4 聚酯产品性质测定方法
• 2.4.1 酸值的测定方法
• 2.4.2 羟值的测定
• 2.4.3 特性粘度的测定
• 2.4.3.1 特性粘度测定原理
• 2.4.3.2 试剂和仪器
• 2.4.3.3 粘度的测定步骤
• 2.4.3.4 粘度计动能项校正
• 2.4.3.5 外推法测定特性粘度
• 2.4.4 特性粘度与平均分子量的关系确定
• 2.4.5 Mark-Houwink 经验常数K 值和a 值的测定
• 2.4.6 分子量的测定
• 2.4.6.1 脂肪族聚酯树脂平均分子量及分子量分布的测定方法
• 2.4.6.2 黏均分子量的测定
• 2.5 合成工艺对聚酯产率的影响
• 2.5.1 合成工艺的改进
• 2.5.2 合成条件对聚酯产率的影响
• 2.5.2.1 反应物配比对聚酯产率的影响
• 2.5.2.2 反应温度对聚酯产率的影响
• 2.5.2.3 催化剂用量对聚酯产率的影响
• 2.5.2.4 反应时间对聚酯产率的影响
• 2.6 产物的性质测定与结构表征
• 2.6.1 凝胶渗透色谱（GPC）
• 2.6.2 红外光谱
• 2.6.3 核磁共振H 谱
• m-（DA-PG）_n型嵌段聚酯材料的合成与性能'>第三章 （DA-EG）_m-（DA-PG）_n型嵌段聚酯材料的合成与性能
• 3.1 聚酯树脂的合成与固化
• 3.1.1 实验原理
• 3.1.2 实验原料与仪器
• 3.1.3 实验方法
• 3.1.4 聚酯树脂的配制
• 3.1.4.1 原料和仪器
• 3.1.4.2 制备方法
• 3.1.5 树脂的固化
• 3.1.5.1 固化原理
• 3.1.5.2 固化方法
• 3.2 聚酯材料的性能测定方法
• 3.2.1 材料的耐水性
• 3.2.2 材料的耐化学药品性
• 3.2.3 材料的耐燃性
• 3.2.4 材料的拉伸强度和断裂伸长率
• 3.2.5 材料的冲击强度
• 3.2.6 材料的硬度
• 3.3 聚酯材料的固化条件与性能
• 3.3.1 苯乙烯加入量对材料性能的影响
• 3.3.1.1 材料的耐水性
• 3.3.1.2 材料的耐化学药品性
• 3.3.1.3 材料的耐燃性
• 3.3.1.4 材料的拉伸强度和断裂伸长率
• 3.3.1.5 材料的冲击强度
• 3.3.1.6 材料的硬度
• 3.3.2 引发剂加入量对材料性能的影响
• 3.3.2.1 材料的耐水性
• 3.3.2.2 材料的耐化学药品性
• 3.3.2.3 材料的耐燃性
• 3.3.2.4 材料的拉伸强度和断裂伸长率
• 3.3.2.5 材料的冲击强度
• 3.3.2.6 材料的硬度
• 3.3.3 固化时间对材料性能的影响
• 3.3.3.1 材料的耐水性
• 3.3.3.2 材料的耐化学药品性
• 3.3.3.3 材料的耐燃性
• 3.3.3.4 材料的拉伸强度和断裂伸长率
• 3.3.3.5 材料的冲击强度
• 3.3.3.6 材料的硬度
• 3.3.4 固化温度对材料性能的影响
• 3.3.4.1 材料的耐水性
• 3.3.4.2 材料的耐化学药品性
• 3.3.4.3 材料的耐燃性
• 3.3.4.4 材料的拉伸强度和断裂伸长率
• 3.3.4.5 材料的冲击强度
• 3.3.4.6 材料的硬度
• 3.3.5 材料的热性能分析
• 3.3.6 优化产品性能
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历